Övervakning av vibrationsförhållanden med Danfoss frekvensomriktare

Integrerad vibrationsanalys

Danfoss frekvensomriktare erbjuder unika integrerade funktioner för tillståndsbaserad övervakning. För installerade maskiner som för närvarande inte har tillgång till tillståndsövervakningsdata är dessa frekvensomriktare ett bekvämt sätt att implementera övervakning och börja samla in prestandadata.

Spela upp filmen

Utöver övervakning av statorlindningar och belastningsomfång inkluderar den tillståndsbaserade övervakningsfunktion som är integrerad i frekvensomriktaren även vibrationsövervakning. Vibrationsövervakningen sker med hjälp av vibrationsgivare som krävs för signalinsamling. Frekvensomriktaren stöder upp till fyra vibrationskanaler, anslutna till de analoga ingångarna, 4—20 mA.

Vibrationsövervakningen består av två funktioner:

Allmän övergripande vibrationsnivå övervakar mekaniska vibrationer och är användbar för tidig upptäckt av huvudsakliga felfunktioner som obalans, felinriktning och mekanisk löshet.
Den andra funktionen använder en annan typ av givarberäknat värde och är användbar för övervakning av lagerförsämring, dålig smörjning med mera.

De två funktionerna kompletterar varandra. Givarna ger ett beräknat utgångsvärde för en allmän vibration (v-rms) eller ett lagertillstånd i ett bredare frekvensområde (g-rms).

Tillståndsövervakning – vibrationsanalys

I Danfoss-implementeringen är vibrationerna alltid kopplade till motorvarvtalet. Detta är värdefullt eftersom Danfoss frekvensomriktare erbjuder tröskelvärden som kan anpassas till drifttillståndet, till skillnad från allmän övervakning där absoluta värden används för hela varvtalsområdet. Denna funktion är unik i maskiner med variabelt varvtal.

Danfoss vibrationsövervakningsfunktion är inte ett diagnostiskt system, utan kan övervaka förändringen mellan baslinjedata och faktiska värden via tröskelvärden. De bästa resultaten inom vibrationsövervakning är dock alltid kopplade till observation av förändring, och en nyckelfaktor är permanent övervakning av hastighetsfunktionen.

Enligt den mekaniska vibrationsstandarden ISO 20816-8:2018 måste övervakningsfunktionens frekvensomriktarutgång bestå av två varningar och ett larm, som alla är valbara. Användaren får ett meddelande för att bekräfta statusändringen för den övervakade tillgången och planera underhållet därefter. Denna tidiga varning är avgörande för att operatörerna ska kunna agera snabbt för att förhindra oplanerade driftavbrott.

Förutom vibrationsövervakning kan givarna vara användbara för att fastställa resonanspunkter utifrån baslinjedata, samt den övergripande maskinhälsan, vilket ökar kundvärdet.

Vibrationsövervakningen är kopplad till motorvarvtalet.

Vibrationsgivare från Hansford Sensors portfölj

Danfoss har ingått ett samarbete med den globala ledaren inom vibration, Hansford Sensors (HS). Tillståndsbaserad vibrationsövervakning har utvecklats, testats och validerats med givare från HS. Hansford är specialister på vibrationsteori, val och placering av givare, och samarbetet är till ömsesidig nytta för båda företagen. Hansford tillverkar högkvalitativa produkter med livstidsgaranti.

Installation och placering av samt monteringstyp för givare

Danfoss erbjuder två typer av givare vars stommar har olika utformningar:

Plan bas: Denna påbyggnadstyp är optimerad för installation på förberedda plana ytor på motorn eller maskinen, eller för användning med monteringstillbehör. Monteringstillbehör är användbara när borrning/gängning i motorn eller maskinen inte är ett alternativ. (Limplugg eller magnet). Båda tillbehören har en matchande M8-hona.
Konisk: Lätt att montera på runda ytor där det inte går att uppnå en plan yta på lagerhuset. Mycket användbart för mindre motorer < 11 kW. HS-D20C

Placering av givare

Det finns en skillnad mellan optimal placering för v-rms- och g-rms-givare.

Vy 1: Montera endast RMS-givarna på styv metall, i linje med den maximala vibrationsriktningen.

Placering av v-rms

HS-D20 som används för övervakning av obalans, felinriktning och löshet sitter alltid på ett styvt element i motorhuset. Placera den helst på drivändens lager eller så nära detta som möjligt. Vissa motorer levereras förberedda med en plan yta. Givaren kan monteras genom borrning/gängning eller med en limplugg, eller med en magnet om ytan är magnetisk. Det finns en mindre risk för signalförlust förknippad med denna typ av RMS-mätning.

När det gäller axel kan givare monteras vertikalt eller horisontellt, så nära drivändens lager som möjligt.

En givare per motor räcker för motorer med en märkeffekt på upp till 15 kW. För större kapslingsbeteckningar rekommenderar vi flera givare, i en kombination av typer (v-rms och g-rms).

Om endast en givare är installerad är det alltid bra att mäta båda axlarna och välja den med högre vibrationsnivå för permanent installation. De högre vibrationerna orsakas av strukturell resonans, styvhet eller rörelsefrihet, och det är viktigt att fastställa den dominerande riktningen.

Vy 1: Montera GPEAK- eller lagergivaren nära lagret: radiella horisontella och radiella vertikala positioner enligt bilden.

G-rms- eller lagergivaren

HS-D22 mäter högre frekvenser upp till 5 kHz, som inte på ett uppenbart sätt överförs till motorhuset. Den mäter skicket och smörjningen av lagret som den är monterad på. Därför är montering på lagerhuset ett måste. Monteringens kvalitet är viktig för signalkonsekvensen. Uppnå bästa möjliga anslutning genom borrning.

Elektrisk anslutning

För Danfoss frekvensomriktare ansluts givarna till plint T12 (vit) eller plint T13 för 24 V-strömförsörjning och AI53 (svart) eller AI54 för signal.

Så här köper du givare för användning med integrerade funktioner för tillståndsbaserad övervakning i Danfoss-frekvensomriktare

Danfoss beställningsnummer	Hansford Sensors nummer	Beskrivning
134B8492	HS-D22B10	Omvandlare 0–10 g, 4–20 mA
134B8493	HS-D20C0255019	Omvandlare 0–25 mm/s, 4–20 mA, RMS, med M8-montering, konisk bas
134B8494	HS-D20CRT0255408	Omvandlare 0—25 mm/s, 4—20 mA, RMS, med temperatur PT100
134B8496	HS-AC334-10	Kabel 10 m till 8492 och 8943
134B8497	HS-AC010-10	Kabel 10 m till 8494

Fler tillståndsbaserade övervakningsteman

Luftbild av Nordhavn i Köpenhamn, med en tillståndsbaserad övervakningssignal som visas ovanpå flera byggnader

Tillståndsövervakning med intelligenta frekvensomriktare

Frekvensomriktare fungerar som intelligenta givare för tillståndsövervakning i automatiserade system. Utforska funktionerna hos intelligenta frekvensomriktare och olika underhållsstrategier.

Förebyggande underhåll genom tillståndsövervakning

Förebyggande underhåll har visat sig vara ett kraftfullt verktyg för att optimera en utrustnings prestanda, öka drifttiden och minska underhållskostnaderna.

Fyra elmotorer med blå linjer runt dem som indikerar tillståndsövervakningsgivare

Tillståndsövervakning för elmotorer

Övervakning av motorprestanda med hjälp av tillståndsbaserad övervakning ger ett enkelt och kostnadseffektivt sätt att få maskindata för smarta underhållsbeslut.

Två personer i hjälm tittar och pekar på en öppen bärbar dator

Förbättrad tillståndsövervakning med fjärrövervakning

Fjärrövervakning gör det möjligt för användare att få tillgång till realtidsdata, reagera tidigt för att undvika avbrott, optimera prestanda och fatta välgrundade beslut.

Markerade produkter

Danfoss-produkter som använder tillståndsbaserad övervakning

Danfoss första innovationer

Tillståndsbaserad övervakning har växt fram ur Danfoss historia av att vara först med innovation. Danfoss frekvensomriktare skiljer sig från andra på marknaden genom intelligenta funktioner som är inbyggda i frekvensomriktaren för att minska behovet av externa komponenter.